Para peneliti di UC Riverside telah membuat penemuan terobosan dalam pengobatan kanker dengan mengembangkan peptida yang dapat mengendalikan MYC, protein kunci yang terlibat dalam sebagian besar kanker pada manusia. Inovasi ini menawarkan harapan baru untuk menargetkan kanker pada tingkat molekuler, membuka jalan bagi pengobatan yang lebih efektif.
Penemuan membuka jalan bagi pengobatan yang lebih efektif.
Perkenalkan MYC, protein tak berbentuk yang bertanggung jawab memperburuk sebagian besar kasus kanker pada manusia. Peneliti UC Riverside telah menemukan cara untuk mengendalikannya, menawarkan harapan bagi era baru pengobatan.
Dalam sel sehat, MYC membantu memandu proses transkripsi, tempat informasi genetik diubah DNA ke dalam RNA dan akhirnya menjadi protein. “Biasanya, aktivitas MYC dikontrol dengan ketat. Dalam sel kanker, ia menjadi hiperaktif, dan tidak diatur dengan baik,” kata Min Xue, profesor kimia UCR.
“MYC tidak seperti makanan bagi sel kanker dan lebih seperti steroid yang mendorong pertumbuhan kanker dengan cepat,” kata Xue. “Itulah sebabnya MYC merupakan penyebab 75% dari seluruh kasus kanker pada manusia.”
Pada awal proyek ini, tim peneliti UCR percaya bahwa jika mereka dapat meredam hiperaktif MYC, mereka dapat membuka jendela dimana kanker dapat dikendalikan.
Namun, menemukan cara untuk mengendalikan MYC merupakan suatu tantangan karena, tidak seperti kebanyakan protein lainnya, MYC tidak memiliki struktur. “Pada dasarnya ini adalah segumpal keacakan,” kata Xue. “Jalur penemuan obat konvensional bergantung pada struktur yang terdefinisi dengan baik, dan hal ini tidak terjadi pada MYC.”
Pendekatan Inovatif untuk Penemuan Obat
Sebuah makalah baru di Jurnal Persatuan Kimia Amerikadi mana Xue adalah penulis seniornya, menjelaskan senyawa peptida yang mengikat MYC dan menekan aktivitasnya.
Pada tahun 2018, para peneliti memperhatikan bahwa mengubah kekakuan dan bentuk peptida meningkatkan kemampuannya untuk berinteraksi dengan target protein tak berstruktur seperti MYC.
Protein MYC (pita abu-abu) mengikat DNA dan mendorong perkembangan kanker. Peneliti UCR mengembangkan sebuah molekul (bentuk seperti pretzel oranye) yang berikatan dengan MYC, menghambat fungsi pemicu kanker. Kredit: Min Xue/UCR
“Peptida dapat memiliki berbagai bentuk, bentuk, dan posisi,” kata Xue. “Setelah Anda membengkokkan dan menghubungkannya untuk membentuk cincin, mereka tidak dapat mengambil kemungkinan bentuk lain, sehingga mereka memiliki tingkat keacakan yang rendah. Ini membantu pengikatannya.”
Kemajuan dalam Pemberian Pengobatan dan Prospek Masa Depan
Dalam makalah tersebut, tim menjelaskan peptida baru yang berikatan langsung dengan MYC dengan apa yang disebut afinitas sub-mikro-molar, yang semakin mendekati kekuatan antibodi. Dengan kata lain, ini adalah interaksi yang sangat kuat dan spesifik.
“Kami meningkatkan kinerja pengikatan peptida ini dibandingkan versi sebelumnya sebanyak dua kali lipat,” kata Xue. “Ini menjadikannya lebih dekat dengan tujuan pengembangan obat-obatan kami.”
Saat ini, para peneliti menggunakan nanopartikel lipid untuk mengirimkan peptida ke dalam sel. Ini adalah bola kecil yang terbuat dari molekul lemak, dan tidak ideal untuk digunakan sebagai obat. Ke depan, para peneliti sedang mengembangkan bahan kimia yang meningkatkan kemampuan peptida timbal untuk masuk ke dalam sel.
Setelah peptida berada di dalam sel, ia akan berikatan dengan MYC, mengubah sifat fisik MYC dan mencegahnya melakukan aktivitas transkripsi.
Pekerjaan ini dapat dilakukan sebagian dengan pendanaan dari Departemen Pertahanan AS dan penelitian medis yang diarahkan oleh Kongres serta dari Institut Kesehatan Nasional.
Laboratorium Xue di UC Riverside mengembangkan alat molekuler untuk lebih memahami biologi dan menggunakan pengetahuan tersebut untuk melakukan penemuan obat. Dia telah lama tertarik pada proses kimiawi yang kacau, yang membuatnya tertarik pada tantangan menjinakkan MYC.
“MYC pada dasarnya mewakili kekacauan karena tidak memiliki struktur. Hal itu, dan dampak langsungnya terhadap banyak jenis kanker menjadikannya salah satu tujuan utama pengembangan obat kanker,” kata Xue. “Kami sangat gembira bahwa hal ini sekarang berada dalam genggaman kami.”
Referensi: “Inhibitor Penargetan MYC yang Dihasilkan dari Perpustakaan Peptida Bisiklik Stereodiversifikasi” oleh Zhonghan Li, Yi Huang, Ta I Hung, Jianan Sun, Desiree Aispuro, Boxi Chen, Nathan Guevara, Fei Ji, Xu Cong, Lingchao Zhu, Siwen Wang, Zhili Guo, Chia-en Changdan Min Xue, 3 Januari 2024, Jurnal Persatuan Kimia Amerika.
DOI: 10.1021/jacs.3c09615
